2020-2021年簡單機(jī)械專項(xiàng)練習(xí)綜合一、簡單機(jī)械選擇題1．人直接用F1的拉力勻速提升重物，所做的功是W1；若人使用某機(jī)械勻速提升該重物到同一高度則人的拉力為F2，所做的功是W2（）A．F1一定大于F2 B．F1一定小于F2C．W2一定大于W1 D．只有F2大于F1，W2才大于W1【答案】C【解析】【詳解】AB．直接用F1的力勻速提升重物，則F1=G，使用滑輪勻速提升該重物，由于滑輪種類不清楚，F(xiàn)2與G的大小關(guān)系不能判斷，則無法比較F1與F2的大小．故A、B均錯(cuò)誤；CD．直接用F1的力勻速提升重物，所做的功是：W1=W有用=Gh；使用滑輪勻速提升該重物到同一高度，即W有用=Gh；但由于至少要克服摩擦力做額外功，故W2=W有用+W額外，則W2＞W(wǎng)1，故C正確、D錯(cuò)誤。故選C。2．如圖所示，用滑輪組在4s內(nèi)將重為140N的物體勻速提升2m，若動(dòng)滑輪重10N，石計(jì)滑輪與軸之間的摩擦及繩重。則在此過程中，下列說法正確的是A．拉力F為75NB．繩子自由端向上移動(dòng)了4mC．滑輪組的機(jī)械效率約為93.3%D．提升200N重物時(shí)，滑輪組機(jī)械效率不變【答案】C【解析】【詳解】A．由圖可知，n=3，不計(jì)摩擦及繩重，拉力：F=（G+G動(dòng)）=×（140N+10N）=50N，故A錯(cuò)誤；B．則繩端移動(dòng)的距離：s=3h=3×2m=6m，故B錯(cuò)誤；C．拉力做功：W總=Fs=50N×6m=300J，有用功：W有用=Gh=140N×2m=280J，滑輪組的機(jī)械效率：=×100%=×100%≈93.3%，故C正確。D．提升200N重物時(shí)，重物重力增加，據(jù)===可知滑輪組機(jī)械效率變大，故D錯(cuò)誤。3．山區(qū)里的挑夫挑著物體上山時(shí)，行走的路線呈“S”形，目的是A．加快上山時(shí)的速度B．省力C．減小對物體的做功D．工作中養(yǎng)成的生活習(xí)慣【答案】B【解析】斜面也是一種簡單機(jī)械，使用斜面的好處是可以省力．挑物體上山，其實(shí)就是斜面的應(yīng)用，走S形的路線，增加了斜面的長，而斜面越長，越省力，所以是為了省力．故選B．4．在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機(jī)械，在使用機(jī)械時(shí)，下列說法中正確的是A．可以省力或省距離，但不能省功B．可以省力，同時(shí)也可以省功C．可以省距離，同時(shí)也可以省功D．只有在費(fèi)力情況時(shí)才能省功【答案】A【解析】【詳解】使用機(jī)械可以省力、省距離或改變力的方向，但都不能省功，故A選項(xiàng)正確；使用任何機(jī)械都不能省功，故B、C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；5．如圖所示甲、乙兩套裝置所用滑輪質(zhì)量均相等，用它們分別將所掛重物在相等時(shí)間內(nèi)豎直向上勻速提升相同高度．若G1＝G2，所用豎直向上的拉力分別為F1和F2，拉力做功的功率分別為P1和P2，兩裝置的機(jī)械效率分別為η1和η2（忽略繩重和摩擦）．則下列選項(xiàng)正確的是A．F1＞F2；η1＝η2；P1＝P2 B．F1＞F2；η1＞η2；P1＞P2C．F1＜F2；η1＜η2；P1＜P2 D．F1＜F2；η1＞η2；P1＞P2【答案】A【解析】【詳解】不計(jì)繩重及摩擦，因?yàn)槔＝（G+G輪），n1＝2，n2＝3，所以繩子受到的拉力分別為：F1＝（G1+G輪），F(xiàn)2＝（G2+G輪），故F1＞F2；故CD錯(cuò)誤；因?yàn)閯?dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同，W額＝G輪h，W有用＝G物h，所以利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同；由η＝可知，機(jī)械效率相同，η1＝η2；又因?yàn)樗脮r(shí)間相同，由P＝可知，拉力做功的功率P1＝P2，故B錯(cuò)誤，A正確．故選A．6．如圖所示，用下列裝置提升同一重物，若不計(jì)滑輪自重及摩擦，則最省力的是A． B．C． D．【答案】C【解析】【詳解】A．此圖是動(dòng)滑輪，由動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)可知，省一半的力，即F=G；B．此圖是定滑輪，由定滑輪及其工作特點(diǎn)可知，不省力，即F=G；C．此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由3股，則F=G；D．此圖是滑輪組，繞在動(dòng)滑輪上的繩子由2股，則F=G．由以上可知：在滑輪重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是C，C符合題意．7．利用如圖所示的滑輪，在粗糙水平面上勻速拉動(dòng)物體，下列敘述正確的是（）A．重力做的功是有用功B．拉力F1做的功是額外功C．繩子自由端的拉力F做的功是總功D．該滑輪的機(jī)械效率可能等于100%【答案】C【解析】A、由圖知，是水平使用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體，克服物體受到的摩擦力做的功為有用功，故A錯(cuò)；B、由圖知，是水平使用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體，克服物體受到的摩擦力做的功，即拉力F1做的功為有用功，克服繩與動(dòng)滑輪之間的摩擦、克服動(dòng)滑輪和繩重而做的功為額外功，故B錯(cuò)；C、繩子自由端的拉力F做的功包括有用功、額外功，為總功，故C正確；D、在拉動(dòng)物體的過程中要克服繩與動(dòng)滑輪之間的摩擦、要克服動(dòng)滑輪和繩重而做一定的額外功，使得有用功小于總功，該滑輪的機(jī)械效率總小于100%，故D錯(cuò)．故選C．8．如圖所示，一均勻木板AB，B端固定在墻壁的轉(zhuǎn)軸上，木板可在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，木板下墊有長方形木塊C，恰好使木板水平放置．現(xiàn)有水平拉力F拉木塊C，在粗糙水平地面上由B向A緩慢運(yùn)動(dòng)過程中，拉力F將A．變小 B．不變C．逐漸增大 D．先減小后增大【答案】A【解析】【詳解】以桿為研究對象，桿受重力G和C對它的支持力F支，根據(jù)杠桿平衡條件可得：F支?l支=G?lG，水平力F由B向A緩慢勻速推動(dòng)木塊，F(xiàn)支的力臂在增大，重力G及其力臂lG均不變，所以根據(jù)杠桿平衡條件可知，在整個(gè)過程中支持力在逐漸減?。挥捎谥С至χ饾u減小，且力的作用是相互的，所以可知桿對物體C的壓力也逐漸減小，根據(jù)影響摩擦力大小的因素可知，C和木板間、C和地面間的摩擦力逐漸減小，拉力和摩擦力是平衡力，由力的平衡條件可知，水平拉力F也逐漸減?。?．甲升降機(jī)比乙升降機(jī)的機(jī)械效率高，它們分別把相同質(zhì)量的物體勻速提升相同的高度．則（）A．乙升降機(jī)提升重物做的有用功較多

B．甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的額外功較多C．甲升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功較少

D．乙升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)做的總功較少【答案】C【解析】【詳解】A．提升物體質(zhì)量和高度相同說明甲、乙升降機(jī)做的有用功相等，故A錯(cuò)誤；BCD．既然甲機(jī)械效率高，則說明甲做的額外功少，總功也就少，故BD錯(cuò)誤，C正確．10．物理興趣小組用兩個(gè)相同滑輪分別組成滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，滑輪的質(zhì)量比物體的質(zhì)量小，若不計(jì)繩重及摩擦，提升重物的高度一樣，對比如圖所示甲、乙兩滑輪組，下列說法正確的是A．甲更省力，甲的機(jī)械效率大B．乙更省力，乙的機(jī)械效率大C．乙更省力，甲、乙機(jī)械效率一樣大D．甲更省力，甲、乙機(jī)械效率一樣大【答案】D【解析】【分析】（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh，；（2）把相同的重物勻速提升相同的高度，做的有用功相同；不計(jì)繩重及摩擦，利用相同的滑輪和繩子、提升相同的高度，做額外功相同；而總功等于有用功加上額外功，可知利用滑輪組做的總功相同，再根據(jù)效率公式判斷滑輪組機(jī)械效率的大小關(guān)系．【詳解】（1）不計(jì)繩重及摩擦，拉力，由圖知，n甲=3，n乙=2，所以F甲<F乙，甲圖省力；（2）由題知，動(dòng)滑輪重相同，提升的物體重和高度相同；根據(jù)W額=G輪h、W有用=G物h，利用滑輪組做的有用功相同、額外功相同，總功相同，由可知，兩滑輪組的機(jī)械效率相同．故選D．11．如圖所示，在“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，輕質(zhì)杠桿上每個(gè)小格長度均為2cm，在B點(diǎn)豎直懸掛4個(gè)重均為0.5N的鉤碼，當(dāng)在A點(diǎn)用與水平方向成30°角的動(dòng)力F拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡。對該杠桿此狀態(tài)的判斷，下列說法中正確的是A．杠桿的動(dòng)力臂為8cm B．該杠桿為費(fèi)力杠桿C．該杠桿的阻力大小為 D．動(dòng)力F的大小為【答案】B【解析】【詳解】A、當(dāng)動(dòng)力在A點(diǎn)斜向下拉（與水平方向成30°角）動(dòng)力臂是：OA=×4×2cm=4cm，故A錯(cuò)誤；B、阻力臂OB，3×2cm=6cm＞OA，即阻力臂大于動(dòng)力臂，該杠桿為費(fèi)力杠桿，故B正確；C、該杠桿的阻力大小為：G=4×0.5N=2N，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)杠桿的平衡條件，F(xiàn)1l1=F2l2，G×OB=F×OA，代入數(shù)據(jù)，2N×8cm=F×4cm，解得，F(xiàn)=4N，故D錯(cuò)誤。12．如圖是抽水馬桶水箱進(jìn)水自動(dòng)控制的結(jié)構(gòu)原理圖，為一可繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，已知，端用細(xì)線掛一空心鋁球，質(zhì)量為．當(dāng)鋁球一半體積浸在水中，在端施加的豎直向下的拉力時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡．（，）下列結(jié)果正確的是A．該鋁球空心部分的體積為B．該鋁球的體積為C．該鋁球受到的浮力為D．該鋁球受到的浮力為【答案】C【解析】【分析】根據(jù)密度的公式得到鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積，根據(jù)杠桿的平衡條件得到A端的拉力，鋁球在水中受到的浮力等于重力減去A端的拉力，根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積，從而得出球的體積，球的體積減去實(shí)心部分的體積得到空心部分的體積．【詳解】鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：，由杠桿平衡的條件可得：FA×OA=FB×OB，，鋁球受到的浮力：，鋁球排開水的體積：，鋁球的體積：，則空心部分的體積：．【點(diǎn)睛】本題考查杠桿和浮力的題目，解決本題的關(guān)鍵知道杠桿的平衡條件和阿基米德原理的公式．13．工人師傅利用如圖所示的兩種方式，將均為300N的貨物從圖示位置向上緩慢提升一段距離．F1、F2始終沿豎直方向；圖甲中OB=2OA，圖乙中動(dòng)滑輪重為60N，重物上升速度為0.01m/s．不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，則下列說法正確的是（）A．甲乙兩種方式都省一半的力 B．甲方式F1由150N逐漸變大C．乙方式機(jī)械效率約為83.3% D．乙方式F2的功率為3W【答案】C【解析】試題分析：由甲圖可知，OB=2OA，即動(dòng)力臂為阻力臂的2倍，由于不計(jì)摩擦、杠桿自重，由杠桿平衡條件可知，動(dòng)力為阻力的一半，即F1=150N；由圖乙可知，n=3，不計(jì)繩重和摩擦，則F2=G+G動(dòng)）/3=（300N+60N）/3=120N，故A錯(cuò)誤；甲圖中，重力即阻力的方向是豎直向下的，動(dòng)力的方向也是豎直向下的，在提升重物的過程中，動(dòng)力臂和阻力臂的比值不變，故動(dòng)力F1的大小不變，故B錯(cuò)誤；不計(jì)繩重和摩擦，則乙方式機(jī)械效率為：η=W有/W總=W有/W有+W額=Gh/Gh+G輪h=G/G+G輪=300N/300N+60N=83.3%，故C正確；乙方式中F2=120N，繩子的自由端的速度為v繩=0.01m/s×3=0.03m/s，則乙方式F2的功率為：P=F2v繩=120N×0.03m/s=3.6W，故D錯(cuò)誤，故選C．考點(diǎn)：杠桿的平衡條件；滑輪（組）的機(jī)械效率；功率的計(jì)算14．質(zhì)量為60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓．已知工人在1min內(nèi)將貨物勻速提高6m，作用在鋼繩的拉力為400N，滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力的變化如圖乙所示（機(jī)械中摩擦和繩重均不計(jì)）．下列說法正確的是A．作用在鋼繩上的拉力的功率為400WB．動(dòng)滑輪的重力為200NC．人對繩子的最大拉力為1000ND．該滑輪組的最大機(jī)械效率為83.3%【答案】B【解析】【分析】（1）由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離，利用求拉力做的功，再利用求拉力的功率；（2）由圖乙可知，物重G=300N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，利用求拉力；因機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)，拉力，據(jù)此求動(dòng)滑輪重力；（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時(shí)，繩子的最大拉力等于工人的重力；（4）利用求提升的最大物重，滑輪組的最大機(jī)械效率.【詳解】（1）由圖可知，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：，拉力做的功：，拉力的功率：，故A錯(cuò)；（2）由圖乙可知，物重G=300N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率η=60%，根據(jù)可得：拉力，因機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì)，則，所以，，故B正確；（3）該工人豎直向下拉繩子自由端運(yùn)送貨物時(shí)，繩子的最大拉力：，故C錯(cuò)；（4）由可得，提升的最大物重：，機(jī)械中摩擦和繩重均不計(jì)，則滑輪組的最大機(jī)械效率：，故D錯(cuò)．故選B．15．如圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動(dòng)5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計(jì)滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為A．50JB．25JC．100JD．200J【答案】B【解析】【詳解】如圖所示，是動(dòng)滑輪的特殊用法，拉力是A與地面摩擦力的2倍，故；物體A在水平方向上勻速移動(dòng)5m，則拉力移動(dòng)的距離：，拉力F做的功：．故選B．16．如下圖所示的四種機(jī)械提起同一重物，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，最省力的是A． B．C． D．【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意知道，在不計(jì)機(jī)械自重和摩擦的條件下使用的簡單機(jī)械；A．圖的杠桿提升重物時(shí)，由于動(dòng)力臂小于阻力臂，所以是費(fèi)力杠桿，即F＞G；B．用圖中的杠桿提升重物時(shí)，動(dòng)力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，即F=G；C．圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=2，所以，繩端的拉力是：；D．圖中滑輪組承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是：n=3所以，繩端的拉力是：；綜上所述，只有D圖中的機(jī)械最省力。17．下圖是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計(jì)機(jī)械重和摩擦），其中所需動(dòng)力最小的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】【詳解】在A的斜面中，存在F1×4m=G×2m，故F1=；在B的滑輪組中，n=3，故F2=；在C的定滑輪中，不省力，故F3=G；在D的杠桿中，存在F4×4l=G×l，故F4=；可見所需動(dòng)力最小的是D．18．如圖所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至位置B，在這個(gè)過程中，力F的大小將（）A．不變 B．變小 C．變大 D．先變大后變小【答案】C【解析】【詳解】在杠桿緩慢由A到B的過程中，力F始終與杠桿垂直，所以動(dòng)力臂OA的長度沒有變化，阻力G的大小沒有變化，而阻力臂l卻逐漸增大；由杠桿的平衡條件知：F?OA=G?l，當(dāng)OA、G不變時(shí)，l越大，那么F越大；因此拉力F在這個(gè)過程中逐漸變大．C符合題意，選項(xiàng)ABD不符合題意．19．下列關(guān)于機(jī)械效率的說法正確的是（）A．越省力的機(jī)械，機(jī)械效率越高B．做功越少的機(jī)械，機(jī)械效率越低C．做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低D．總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高【答案】D【解析】【詳解】A．機(jī)械效率是有用功與總功的比值，與機(jī)械省力與否無關(guān)，故A錯(cuò)誤．B．機(jī)械效率越低，有用功占總功的比例越低，不一定就是做的功少，故B錯(cuò)誤．C．做功越慢的機(jī)械，功率越?。β屎蜋C(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念，二者沒有關(guān)系，不能說做功越慢的機(jī)械，機(jī)械效率越低，故C錯(cuò)誤．D．由可知，總功相同，有用功越大的機(jī)械，機(jī)械效率越高，故D正確．20．如圖所示的滑輪組，用F=30N的拉力，拉動(dòng)水平地面上重為300N的物體，使物體勻速前進(jìn)了2m.物體和地面之間的摩擦力為45N，在此過程中，下列說法正確的是①拉力做的功是120J②繩子自由端移動(dòng)的距離是2m③滑輪組的機(jī)械效率是75%④A點(diǎn)受到的拉力為300NA．①④ B．②③C．①③ D．③④【答案】C【解析】【詳解】①②．由圖可知，n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離：；故②錯(cuò)誤；拉力做的功：；故①正確；③．克服物體和地面之間的摩擦力做的功為有用功，則有用功：W有=fs物=45N×2m=90J，滑輪組的機(jī)械效率：故③正確；④．因物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)A處繩子的拉力與物體受到的摩擦力是一對平衡力，所以，A點(diǎn)受到的拉力：FA=f=45N；故④錯(cuò)誤；故ABD錯(cuò)誤，C正確。21．如圖所示，用同一滑輪組分別將物體A和物體B勻速提升相同的高度，與提升B相比，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，若不計(jì)繩重與摩擦的影響，則提升A的過程A．額外功較小B．額外功較大C．總功較小D．總功較大【答案】D【解析】解：AB．由題知，提起兩物體所用的滑輪組相同，將物體提升相同的高度，不計(jì)繩重和摩擦，克服動(dòng)滑輪重力所做的功是額外功，由W額=G動(dòng)h可知，提升A和B所做額外功相同，故AB錯(cuò)誤；CD．不計(jì)繩重和摩擦的影響，滑輪組的機(jī)械效率，額外功相同，提升A的過程滑輪組的機(jī)械效率較大，所以提升A物體所做的有用功較大，其總功較大，故C錯(cuò)誤，D正確．答案為D．點(diǎn)睛：本題考查對有用功、額外功和總功以及機(jī)械效率的認(rèn)識和理解，注意同一滑輪組提升物體高度相同時(shí)額外功是相同的．22．如圖所示，物理興趣小組分別用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計(jì)繩重及摩擦．若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，對比兩個(gè)滑輪組，下列說法正確的是A．甲更省力，甲機(jī)械效率大B．乙更省力，機(jī)械效率一樣大C．乙更省力，乙機(jī)械效率大D．甲更省力，機(jī)械效率一樣大【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，作用在乙上繩子的股數(shù)是3，更省力些；用甲、乙兩個(gè)滑輪組勻速提起質(zhì)量相同的物體，不計(jì)繩重及摩擦，只克服動(dòng)滑輪重做額外功，若每個(gè)滑輪質(zhì)量相同，則提升相同高度時(shí)，甲乙所做的有用功和額外功均相同，故機(jī)械效率一樣大．故本題正確選項(xiàng)是B．23．用圖所示裝置提升重為350N的箱子，動(dòng)滑輪重50N，不計(jì)繩重和一切摩擦，下列說法正確的是A．該裝置不僅省力，還省距離B．箱子勻速上升時(shí)，人對繩子的拉力為200NC．箱子上升的速度等于繩子自由端伸長的速度D．此過程裝置的機(jī)械效率約為58.3%【答案】B【解析】【詳解】A．由圖知，該裝置由兩段繩子